CN110040987B - 一种菱镁矿浮选尾矿制备轻烧镁砂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种菱镁矿浮选尾矿制备轻烧镁砂的方法，包括以下步骤：混料、造球、烘干、焙烧、洗涤、过滤等步骤。本发明菱镁矿浮选尾矿添加无水氯化镁、六水氯化镁和玉米淀粉强压制成致密球体，在煅烧过程中克服阻碍烧结的活化能降低，另外无水氯化镁和六水氯化镁在焙烧过程中分解出氯离子，氯离子在焙烧过程中促进了菱镁矿的分解，降低了菱镁矿浮选尾矿焙烧温度，降低能耗，同时使尾矿中的碳酸钙转化成氯化钙，通过洗涤去除氯化钙，达到除钙的效果。本发明以菱镁矿浮选尾矿为主要原料，其来源广泛、成本低，既解决了菱镁矿浮选尾矿堆存造成的环境污染问题，同时使菱镁矿尾矿得到资源化合理利用，提高资源利用率，减少菱镁矿尾矿占地。

Description

一种菱镁矿浮选尾矿制备轻烧镁砂的方法
技术领域
本发明涉及固废利用环保领域，具体是一种菱镁矿浮选尾矿制备轻烧镁砂的方法。
背景技术
我国菱镁矿资源储量丰富，已探明储量约31亿t，占全世界总储量的四分之一，主要分布在辽宁、山东两省，储量合计约占全国总储量的95.11%，其中辽宁省主要集中在辽宁南部地区，如海城、营口等地区，已探明矿区有12个，保有储量25.77亿t，约占全国总储量的85%，占全世界总储量的20%。然而由于菱镁矿资源的持续开发和高附加值镁盐产品对原材料要求的不断提高，能直接满足生产要求的菱镁矿(氧化镁含量43%～47.8%)资源越来越少。同时由于菱镁矿资源的粗犷经营，导致优质资源相对短缺。更值得注意的是低品位菱镁矿的大量废弃不但造成资源的巨大浪费，而且污染周边环境。菱镁矿中的主要杂质包括CaO、Al2O3、SiO2、Fe2O3等，杂质含量高将直接导致菱镁矿中MgO含量的降低，进而导致其衍生产品的质量下降、生产成本的增加和生态环境的破坏等后果，并且不符合可持续发展的要求，因此对于低品位菱镁矿进行清洁、高效和综合利用的要求迫在眉睫，实现低品位菱镁矿的合理开发利用，构建清洁高效的化工生产新工艺，可极大地节省和保护优质菱镁矿资源和消除环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种菱镁矿浮选尾矿制备轻烧镁砂的方法，以解决上述背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种菱镁矿浮选尾矿制备轻烧镁砂的方法，包括以下步骤：
（1）将菱镁矿浮选尾矿与外加剂按质量百分数：菱镁矿浮选尾矿95%~97%、外加剂3%~5%混合均匀，得到混合料；
（2）将步骤（1）混合料加入粘合剂6%~8%，搅拌20min~30min；
（3）将步骤（2）搅拌均匀的物料在250MPa~300MPa下压制成球形颗粒；
（4）将步骤（3）球形颗粒送入干燥窑进行烘干，烘干温度80℃~100℃，并在此温度下保温5h~8h；
（5）将步骤（4）烘干后球形颗粒送入回转窑升温至120℃~180℃，保温2h~3h，再升温到680 ℃~700 ℃，保温1h~2h，然后冷却至室温；
（6）将步骤（5）焙烧后的物料通过清水洗涤、过滤，得到轻烧镁砂产品。
优选地，所述步骤（1）菱镁矿浮选尾矿粒度小于0.1mm，细度为-0.074mm占80%以上。
优选地，所述步骤（1）外加剂为无水氯化镁和六水氯化镁的混合物，无水氯化镁与六水氯化镁的质量比为3：1。
优选地，所述步骤（2）粘合剂为玉米淀粉溶液，所述玉米淀粉溶液的制备方法如下：
A.将玉米淀粉与氢氧化钠按质量比5:1分别称重；
B.将步骤A称取的氢氧化钠放入加有一定量蒸馏水的容器中，搅拌溶解；
C.将玉米淀粉加入到步骤B容器中，将容器置于50℃恒温水浴中加热并不断搅拌至完全溶解后，制得浓度为10g/L的玉米淀粉溶液。
优选地，所述步骤（3）球形颗粒的粒径为20~25mm。
本发明的有益效果为：
本发明菱镁矿浮选尾矿添加无水氯化镁、六水氯化镁和玉米淀粉强压制成致密球体，在煅烧过程中克服阻碍烧结的活化能降低，另外无水氯化镁和六水氯化镁在焙烧过程中分解出氯离子，氯离子在焙烧过程中促进了菱镁矿的分解，降低了菱镁矿浮选尾矿焙烧温度，降低能耗，同时使尾矿中的碳酸钙转化成氯化钙，通过洗涤去除氯化钙，达到除钙的效果。
本发明以菱镁矿浮选尾矿为主要原料，其来源广泛、成本低，既解决了菱镁矿浮选尾矿堆存造成的环境污染问题，同时使菱镁矿尾矿得到资源化合理利用，提高资源利用率，减少菱镁矿尾矿占地。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述地实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
辽宁某菱镁矿浮选尾矿氧化镁含量为41.91%，SiO2含量为3.33％，CaO含量为5.12％。
实施例1
一种菱镁矿浮选尾矿制备轻烧镁砂的方法，包括以下步骤：
（1）将菱镁矿浮选尾矿与外加剂按质量百分数：菱镁矿浮选尾矿95%、外加剂5%混合均匀，得到混合料；
（2）将步骤（1）混合料加入粘合剂6%，搅拌30min；
（3）将步骤（2）搅拌均匀的物料在250MPa下压制成球形颗粒；
（4）将步骤（3）球形颗粒送入干燥窑进行烘干，烘干温度80℃，并在此温度下保温8h；
（5）将步骤（4）烘干后球形颗粒送入回转窑升温至120℃，保温3h，再升温到680℃，保温2h，然后冷却至室温；
（6）将步骤（5）焙烧后的物料通过清水洗涤、过滤，得到轻烧镁砂产品。
本实施例制得轻烧镁砂氧化镁含量为92.65%，CaO含量为0.30%，体密度3.20g/m3。
实施例2
一种菱镁矿浮选尾矿制备轻烧镁砂的方法，包括以下步骤：
（1）将菱镁矿浮选尾矿与外加剂按质量百分数：菱镁矿浮选尾矿96%、外加剂4%混合均匀，得到混合料；
（2）将步骤（1）混合料加入粘合剂7%，搅拌25min；
（3）将步骤（2）搅拌均匀的物料在280MPa下压制成球形颗粒；
（4）将步骤（3）球形颗粒送入干燥窑进行烘干，烘干温度90℃，并在此温度下保温6h；
（5）将步骤（4）烘干后球形颗粒送入回转窑升温至150℃，保温2.5h，再升温到690℃，保温1.5h，然后冷却至室温；
（6）将步骤（5）焙烧后的物料通过清水洗涤、过滤，得到轻烧镁砂产品。
本实施例制得轻烧镁砂氧化镁含量为92.55%，CaO含量为0.41%，体密度3.18/m3。
实施例3
一种菱镁矿浮选尾矿制备轻烧镁砂的方法，包括以下步骤：
（1）将菱镁矿浮选尾矿与外加剂按质量百分数：菱镁矿浮选尾矿97%、外加剂3%混合均匀，得到混合料；
（2）将步骤（1）混合料加入粘合剂8%，搅拌20min；
（3）将步骤（2）搅拌均匀的物料在300MPa下压制成球形颗粒；
（4）将步骤（3）球形颗粒送入干燥窑进行烘干，烘干温度100℃，并在此温度下保温5h；
（5）将步骤（4）烘干后球形颗粒送入回转窑升温至180℃，保温2h，再升温到700℃，保温1h，然后冷却至室温；
（6）将步骤（5）焙烧后的物料通过清水洗涤、过滤，得到轻烧镁砂产品。
本实施例制得轻烧镁砂氧化镁含量为92.44%，CaO含量为0.48%，体密度3.16/m3。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种菱镁矿浮选尾矿制备轻烧镁砂的方法，包括以下步骤：
（1）将菱镁矿浮选尾矿与外加剂按质量百分数：菱镁矿浮选尾矿95%~97%、外加剂3%~5%混合均匀，得到混合料，所述菱镁矿浮选尾矿氧化镁含量为41.91%，SiO2含量为3.33％，CaO含量为5.12％，所述菱镁矿浮选尾矿粒度小于0.1mm，细度为-0.074mm占80%以上，所述外加剂为无水氯化镁和六水氯化镁的混合物，无水氯化镁与六水氯化镁的质量比为3：1；
（2）将步骤（1）混合料加入粘合剂6%~8%，搅拌20min~30min，所述粘合剂为玉米淀粉溶液，所述玉米淀粉溶液的制备方法如下：
A.将玉米淀粉与氢氧化钠按质量比5:1分别称重；
B.将步骤A称取的氢氧化钠放入加有一定量蒸馏水的容器中，搅拌溶解；
C.将玉米淀粉加入到步骤B容器中，将容器置于50℃恒温水浴中加热并不断搅拌至完全溶解后，制得浓度为10g/L的玉米淀粉溶液；
（3）将步骤（2）搅拌均匀的物料在250MPa~300MPa下压制成球形颗粒，所述球形颗粒的粒径为20~25mm；
（4）将步骤（3）球形颗粒送入干燥窑进行烘干，烘干温度80℃~100℃，并在此温度下保温5h~8h；
（5）将步骤（4）烘干后球形颗粒送入回转窑升温至120℃~180℃，保温2h~3h，再升温到680 ℃~700 ℃，保温1h~2h，然后冷却至室温得到轻烧镁砂；
（6）将步骤（5）焙烧后的物料通过清水洗涤、过滤，得到轻烧镁砂产品。
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